(57)【要約】【課題】予め定めた所定の時間内に燃料タンク内の燃料の温度を所定の温度まで上昇させ、ディーゼルエンジンの始動性を向上させることのできる燃料供給制御装置を提供する。【解決手段】燃料蓄圧手段内に蓄えられた燃料を排出する第１の燃料制御弁と、圧力ポンプに供給する燃料の流量を制御する第２の燃料制御弁と、圧力ポンプに供給する燃料の温度を検出する燃料温度検出手段と、燃料温度検出手段によって検出した燃料の温度に応じて、第１の燃料制御弁および第２の燃料制御弁の駆動を制御することによって燃料の温度を上昇させる燃料温度上昇制御手段と、を備える。【選択図】図３
2010190189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に供給する燃料を蓄える燃料タンクと、前記燃料タンク内の燃料を吐出する圧力ポンプと、前記圧力ポンプから吐出された燃料を蓄える燃料蓄圧手段と、前記燃料蓄圧手段に蓄えられた燃料を該内燃機関の燃焼室内に噴射する燃料噴射手段と、を備えた燃料供給制御装置において、
前記燃料蓄圧手段内に蓄えられた燃料を排出する第１の燃料制御弁と、
前記圧力ポンプに供給する燃料の流量を制御する第２の燃料制御弁と、
前記圧力ポンプに供給する燃料の温度を検出する燃料温度検出手段と、
前記燃料温度検出手段によって検出した燃料の温度に応じて、前記第１の燃料制御弁および前記第２の燃料制御弁の駆動を制御することによって燃料の温度を上昇させる燃料温度上昇制御手段と、
を備えることを特徴とする燃料供給制御装置。
【請求項２】
前記燃料温度上昇制御手段は、
前記燃料温度検出手段によって検出した燃料の温度が、予め定められた第１の目標値よりも低い場合は、前記第１の燃料制御弁および前記第２の燃料制御弁が開放するように駆動を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料供給制御装置。
【請求項３】
前記燃料蓄圧手段内に蓄えられた燃料の圧力を検出する燃料圧力検出手段、
を更に備え、
前記燃料温度上昇制御手段は、
前記燃料圧力検出手段によって検出した燃料の圧力に応じて、前記第１の燃料制御弁のみが開放するように駆動を制御する、
ことを特徴とする請求項２に記載の燃料供給制御装置。
【請求項４】
前記燃料温度上昇制御手段は、
前記燃料温度検出手段によって検出した燃料の温度が、前記第１の目標値以上であり、かつ、予め定められた第２の目標値よりも低い場合は、燃料の温度が予め設定した時間内に前記第２の目標値に到達するように、前記第１の燃料制御弁および前記第２の燃料制御弁の駆動を制御する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１の項に記載の燃料供給制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コモンレールを用いた内燃機関の燃料供給制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンに適用される燃料供給制御装置においては、高圧にした燃料をコモンレール（蓄圧室）内に蓄え、コモンレール内の燃料圧力によってコモンレールに接続された燃料噴射弁（インジェクター）からエンジンの燃焼室（シリンダ）内に燃料を直接噴射するコモンレール方式が知られている。
ディーゼルエンジンでは、噴射される燃料の量によってエンジンの出力特性が変化するため、コモンレール方式の燃料供給制御装置では、燃料噴射弁から噴射する燃料の噴射量を適切に制御する必要がある。
一般的にコモンレール方式の燃料供給制御装置における燃料噴射量の制御は、電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）によって行われている。
【０００３】
また、燃料の噴射量は、噴射する燃料の温度に影響されるため、コモンレール方式の燃料供給制御装置では、噴射する燃料の温度を正確に把握し、ディーゼルエンジンの運転状況に応じた適切な制御をする必要がある。
このような、噴射する燃料の温度に応じて燃料の噴射量を制御する方法として、コモンレールに吐出する燃料の量を制御することによって燃料の温度を制御する方法（特許文献１）や、コモンレール内の燃料圧力を燃料の温度に応じて制御する方法（特許文献２）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１４８３１号公報
【特許文献２】特開２００１−３７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、コモンレール方式の燃料供給制御装置によって燃料噴射弁から噴射される燃料の温度は、ディーゼルエンジンの運転状況によらずに一定の温度以上に保たれていることが望ましい。
この燃料噴射弁から噴射される燃料の温度に影響するコモンレール内の燃料の温度は、燃料を高圧ポンプによって高圧に圧縮することによって高めることができるが、コモンレール内に蓄圧された燃料を燃料噴射弁やコモンレールに取り付けられた圧力制御弁から噴出することによってコモンレール内の燃料の温度が下げられてしまう。これは、燃料噴射弁や圧力制御弁を開いたことによって熱エネルギーが放出され、熱が逃げてしまうためである。したがって、コモンレール内の燃料の温度は、エンジンの運転状況等によって変化し、例えば、低負荷のときにディーゼルエンジンが低回転で運転されているときには、コモンレールに吐出される高圧の燃料の割合よりも、燃料噴射弁から噴射される燃料の割合の方が、燃料の温度に対する影響度が高い。
【０００６】
また、燃料タンク内の燃料は、ディーゼルエンジンを停止してからの経過時間に応じて自然に冷やされる。特に低温環境下では燃料が冷やされる度合いが大きく、燃料中のワックス（ロウ）成分の影響によって、低温であるほど、その燃料の粘度が高くなる。この燃料の粘度は、エンジンを始動するときに大きく影響し、例えば、燃料噴射弁に対して同じ噴射制御を行っている場合では、その燃料噴射弁から噴射される燃料の量が、燃料の粘度が高い状態と低い状態で異なる。すなわち、燃料の粘度が高い状態で燃料噴射弁から噴射される燃料の量は、燃料の粘度が低い状態の場合に比べて、その量が少なくなる。その結果、低温環境下においてディーゼルエンジンを始動するとき、燃料の粘度が高いことにより、燃料噴射弁から噴射される燃料の量が、ディーゼルエンジンを始動するために必要な量を確保できず、ディーゼルエンジンが始動するまでの時間が長くなってしまうこととなる。
【０００７】
特許文献１で開示されている技術では、コモンレールに噴出する高圧の燃料の量によってコモンレール内の燃料の温度を制御している。また、特許文献２で開示されている技術では、燃料の温度を直接的に制御していないが、コモンレール内の燃料の圧力を減圧する際に行う圧力制御弁の制御を燃料の温度によって補正している。
しかしながら、従来の燃料の温度と関連付けて制御する方法は、ディーゼルエンジンの運転中における制御方法であり、ディーゼルエンジンを始動するときに、従来の制御方法を用いて燃料の噴射量を制御すると、燃料噴射弁から噴出する燃料の量が多くなり、燃料の消費量が増えてしまう。このため、燃料の消費量を増やさずにディーゼルエンジンが始動するまでの時間、すなわち、ディーゼルエンジンの始動性を向上するためには、燃料タンク内の燃料の温度を上昇させる必要がある。
【０００８】
図６にディーゼルエンジンを始動するときの燃料タンク内の燃料温度の変化例を表すグラフを示す。図６において、ディーゼルエンジンが始動するときの燃料の温度を始動温度Ｔ１［°Ｃ］、ディーゼルエンジンが始動するまでの目標の時間を始動目標時間ｔ１［ｓｅｃ］とし、燃料温度が始動温度Ｔ１を超えるとディーゼルエンジンが始動するものとする。
図６に示すように、ディーゼルエンジンの始動を開始するときの初期の燃料温度が高い場合は、始動目標時間ｔ１が経過する前に始動温度Ｔ１を超えることができる（グラフＡ）が、初期の燃料温度が低い場合は、燃料の温度が始動温度Ｔ１を超えるまでの時間が、始動目標時間ｔ１の経過後（グラフＢ）となり、ディーゼルエンジンが始動するまでの時間が長くなってしまう。
【０００９】
ディーゼルエンジンの始動性を向上させるためには、燃料の温度をディーゼルエンジンが始動するときの温度まで上昇させる必要があるが、燃料タンク内の燃料の温度は、環境温度によって冷やされる度合いが異なるので、そのような燃料の温度を予測し、管理することは困難であるという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記の課題認識に基づいてなされたものであり、コモンレール方式の燃料供給制御装置において、予め定めた所定の時間内に燃料タンク内の燃料の温度を所定の温度まで上昇させ、ディーゼルエンジンの始動性を向上させることのできる燃料供給制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載した発明の燃料供給制御装置（例えば、実施の形態における燃料供給制御装置１０）は、内燃機関（例えば、実施の形態におけるエンジン１）に供給する燃料を蓄える燃料タンク（例えば、実施の形態における燃料タンク１１）と、前記燃料タンク内の燃料を吐出する圧力ポンプ（例えば、実施の形態における高圧ポンプＰ２）と、前記圧力ポンプから吐出された燃料を蓄える燃料蓄圧手段（例えば、実施の形態におけるコモンレール１３）と、前記燃料蓄圧手段に蓄えられた燃料を該内燃機関の燃焼室内に噴射する燃料噴射手段（例えば、実施の形態における燃料噴射弁６−１〜燃料噴射弁６−４）と、を備えた燃料供給制御装置において、前記燃料蓄圧手段内に蓄えられた燃料を排出する第１の燃料制御弁（例えば、実施の形態における電磁圧力制御弁２３）と、前記圧力ポンプに供給する燃料の流量を制御する第２の燃料制御弁（例えば、実施の形態における電磁流量制御弁２１）と、前記圧力ポンプに供給する燃料の温度を検出する燃料温度検出手段（例えば、実施の形態における燃料温度センサ３５）と、前記燃料温度検出手段によって検出した燃料の温度（例えば、実施の形態における燃料温度Ｔａ）に応じて、前記第１の燃料制御弁および前記第２の燃料制御弁の駆動を制御することによって燃料の温度を上昇させる燃料温度上昇制御手段（例えば、実施の形態におけるＥＣＵ２）と、を備えることを特徴とする。
このことにより、燃料温度センサによって検出した燃料タンク内の燃料の温度に応じて燃料タンク内の燃料の温度を上昇させる。
【００１２】
請求項２に記載した発明の燃料供給制御装置の前記燃料温度上昇制御手段は、前記燃料温度検出手段によって検出した燃料の温度が、予め定められた第１の目標値（例えば、実施の形態における燃料温度Ｔｂ）よりも低い場合は、前記第１の燃料制御弁および前記第２の燃料制御弁が開放するように駆動を制御（例えば、実施の形態における流量圧力所定駆動モードＭ−ＦＰ１）する、ことを特徴とする。
このことにより、燃料温度センサによって検出した燃料タンク内の燃料の温度に応じてコモンレール内に蓄えられた燃料を排出する圧力制御弁と、高圧ポンプに供給する燃料の流量を制御する流量制御弁とを開放制御する。
【００１３】
請求項３に記載した発明の燃料供給制御装置は、前記燃料蓄圧手段内に蓄えられた燃料の圧力を検出する燃料圧力検出手段（例えば、実施の形態における燃料圧力センサ３７−１〜燃料圧力センサ３７−４）、を更に備え、前記燃料温度上昇制御手段は、前記燃料圧力検出手段によって検出した燃料の圧力（例えば、実施の形態における圧縮前燃料圧力Ｐ０と圧縮後燃料圧力Ｐ１）に応じて、前記第１の燃料制御弁のみが開放するように駆動を制御する（例えば、実施の形態における圧力所定駆動モードＭ−Ｐ１）、ことを特徴とする。
このことにより、燃料温度センサによって検出した燃料タンク内の燃料の温度と、燃料圧力センサによって検出したコモンレール内の燃料の圧力に応じて、コモンレール内に蓄えられた燃料を排出する圧力制御弁のみを開放制御する。
【００１４】
請求項４に記載した発明の燃料供給制御装置の前記燃料温度上昇制御手段は、前記燃料温度検出手段によって検出した燃料の温度が、前記第１の目標値以上であり、かつ、予め定められた第２の目標値（例えば、実施の形態における燃料温度Ｔｃ）よりも低い場合は、燃料の温度が予め設定した時間内に前記第２の目標値に到達するように、前記第１の燃料制御弁および前記第２の燃料制御弁の駆動を制御（例えば、実施の形態における流量圧力協調駆動モードＭ−ＦＰ２）する、ことを特徴とする。
このことにより、一定時間で燃料の温度を上昇させるために、コモンレール内に蓄えられた燃料を排出する圧力制御弁と、高圧ポンプに供給する燃料の流量を制御する流量制御弁とを制御する。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載した発明によれば、燃料温度センサによって検出した燃料タンク内の燃料の温度に応じて燃料タンク内の燃料の温度を上昇させるため、特別なセンサを追加することなく、燃料タンク内の燃料の温度を上昇させることができる。その結果、燃料タンク内の燃料の温度を高くすることができ、ディーゼルエンジンの始動性を向上させることができる。
【００１６】
請求項２に記載した発明によれば、燃料温度センサによって検出した燃料タンク内の燃料の温度に応じてコモンレール内に蓄えられた燃料を排出する圧力制御弁と、高圧ポンプに供給する燃料の流量を制御する流量制御弁とを開放制御するため、検出した燃料の温度が低い場合でも、燃料タンク内の燃料の温度を早い時期に上昇させることがでる。その結果、低温環境下においても、ディーゼルエンジンの始動性を向上させることができる。
【００１７】
請求項３に記載した発明によれば、燃料温度センサによって検出した燃料タンク内の燃料の温度と、燃料圧力センサによって検出したコモンレール内の燃料の圧力に応じて、コモンレール内に蓄えられた燃料を排出する圧力制御弁のみを開放制御するため、特別なセンサを追加することなく、検出した燃料の温度と燃料の圧力との状態に応じた最適な制御方法によって、燃料タンク内の燃料の温度を上昇させることができる。その結果、燃料蓄圧手段内の燃料圧力が充分である場合には、より簡単な制御のみで燃料タンク内の燃料の温度を上昇させることができる。
【００１８】
請求項４に記載した発明によれば、一定時間で燃料の温度を上昇させるために、コモンレール内に蓄えられた燃料を排出する圧力制御弁と、高圧ポンプに供給する燃料の流量を制御する流量制御弁とを制御するため、ディーゼルエンジンを始動するときに、予め設定した時間内に燃料タンク内の燃料の温度を上昇させることができる。その結果、燃料タンク内の燃料の温度を安定して上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態による燃料供給制御装置の概略構成を示したブロック図である。
【図２】本実施形態の燃料供給制御装置において蓄圧された燃料圧力を排出した際の燃料温度の例を示したグラフである。
【図３】本実施形態の燃料供給制御装置による燃料圧力制御の処理手順を示したフローチャートである。
【図４】本実施形態の燃料供給制御装置の燃料圧力制御によって変化する燃料温度の例を示したグラフである。
【図５】本実施形態の燃料供給制御装置における制御弁協調モードの処理ブロックを示したブロック図である。
【図６】ディーゼルエンジンを始動するときの燃料タンク内の燃料温度の例を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１を参照し本発明における実施形態の燃料供給制御装置１０について説明する。燃料供給制御装置１０は、図示されない車両に搭載されるディーゼルエンジン（以下、「エンジン１」という）に適応され、エンジン１の燃焼室に供給される燃料の圧力を制御する。
【００２１】
燃料タンク１１は、エンジン１に供給される燃料が収容される。その燃料タンク１１内には、低圧ポンプＰ１が設けられている。
低圧ポンプＰ１には、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２に接続されているモータＰ１−Ｍが設けられている。低圧ポンプＰ１は、ＥＣＵ２によってモータＰ１−Ｍが制御され、エンジン１の運転中に常時作動する電動ポンプであり、燃料タンク１１内の燃料を所定圧（例えば、０．５ＭＰａ（メガパスカル））まで増圧して吐出する。
低圧ポンプＰ１の吸入側にはフィルタ１７が設けられ、吐出側には燃料供給路１２が接続される。接続される燃料供給路１２には、ＥＣＵ２からの制御によって燃料の温度制御を行うヒータを備えるフィルタ１８と、同じくＥＣＵ２からの制御によって低圧ポンプＰ１から供給される燃料の流量を制御する電磁流量制御弁２１とが順次設けられている。
【００２２】
フィルタ１８と電磁流量制御弁２１の間の燃料供給路１２には、燃料タンク１１に燃料を戻す燃料戻し路１６が分岐接続される。燃料戻し路１６には、燃料供給路１２の圧力制御を行う圧力制御弁２２が介装されている。圧力制御弁２２は、燃料供給路１２の圧力が前述の所定圧を超えたときに開弁して燃料戻し路１６を介して燃料を燃料タンク１１内に戻す。
また、フィルタ１８と電磁流量制御弁２１の間の燃料供給路１２において、燃料戻し路１６の接続部と電磁流量制御弁２１との間には、燃料温度センサ３５が設けられている。燃料温度センサ３５は、低圧ポンプＰ１から吐出された燃料の温度を検出し、検出された温度を表す検出信号ＳｇＴｅｍｐをＥＣＵ２に出力する。
【００２３】
電磁流量制御弁２１の下流側には、高圧ポンプＰ２が接続され、高圧ポンプＰ２の吐出側には高圧配管１３ａを介してコモンレール１３が接続されている。高圧ポンプＰ２は、低圧ポンプＰ１から供給される燃料をさらに増圧してコモンレール１３に供給する。高圧ポンプＰ２によって吐出される燃料は、電磁流量制御弁２１において流量制御されることにより、その圧力が制御されることとなる。
【００２４】
コモンレール１３の戻し路側には、高圧配管１３ｄが接続され、この高圧配管１３ｄには、燃料戻し路１６が接続されている。高圧配管１３ｄには、電磁圧力制御弁２３が設けられ、電磁圧力制御弁２３から燃料戻し路１６までは、燃料戻し路１４で接続されている。
この電磁圧力制御弁２３は、機械的に動作する機能と、接続されるＥＣＵ２からの制御によって電気的に動作する機能を有している。機械的な動作では、高圧ポンプＰ２の運転により燃料圧力Ｐｒａｉｌが所定の設定圧Ｐｒａｉｌ＿ｍａｘ（例えば、２００ＭＰａ（メガパスカル））を超えたときに、開弁する。これにより、コモンレール１３内の燃料が燃料タンク１１内に戻され、燃料圧力Ｐｒａｉｌが所定の設定圧Ｐｒａｉｌ＿ｍａｘまで低減される。また、電気的動作では、必要に応じて出力されるＥＣＵ２からの減圧指示にしたがって弁が開放されることにより、コモンレール１３内に蓄圧された燃料を放出し減圧することができる。
【００２５】
また、コモンレール１３は、高圧ポンプＰ２によって加圧され供給される燃料の量と、電磁圧力制御弁２３などで放出され減圧される量とをバランスさせることによって、その内部空間を高圧の状態（例えば、２００ＭＰａ（メガパスカル））で蓄える燃料室となる。
このコモンレール１３には、エンジン１に燃料を噴射する４つの燃料噴射弁６−１〜６−４（以下、まとめて表すときには、「燃料噴射弁６」という。）に燃料を供給する高圧配管１３ｂ−１〜１３ｂ−４が接続されている。
燃料噴射弁６は、ＥＣＵ２からの制御信号などにより開弁してコモンレール１３から供給される燃料をエンジン１の燃焼室内に噴射する。
【００２６】
高圧配管１３ｂ−１〜１３ｂ−４のコモンレール１３への接続点付近には、オリフィス１３ｃ−１〜１３ｃ−４（以下、まとめて表すときには、「オリフィス１３ｃ」という。）がそれぞれ設けられる。このオリフィス１３ｃは、燃料噴射弁６からの燃料噴射によって生じる高圧配管１３ｂ−１〜１３ｂ−４における燃料圧力の圧力変動によって起こる、コモンレール１３の圧力変動の影響を低減させることができる。
また、そのオリフィス１３ｃの下流側には、燃料圧力センサ３７−１〜３７−４（以下、まとめて表すときには、「燃料圧力センサ３７」という。）がそれぞれ取り付けられる。この燃料圧力センサ３７は、オリフィス１３ｃの下流側の燃料圧力を検出する。燃料圧力センサ３７は、検出された圧力を示す検出信号ＳｇＰをＥＣＵ２に出力する。
【００２７】
燃料戻し路１５は、それぞれの燃料噴射弁６からの燃料の戻り路を示し、並列に接続されるチェック弁２４と圧力制御バルブ２５を介して低圧ポンプＰ１とフィルタ１８との間の燃料供給路１２に接続されている。
この燃料戻し路１５の途中に設けられるチェック弁２４と圧力制御バルブ２５は、燃料噴射弁６からの排出油の圧力を一定に調整する。圧力制御バルブ２５は、エンジン１の運転開始時には、燃料供給路１２から燃料噴射弁６に至る燃料戻し路１５を燃料供給路１２に接続される低圧ポンプＰ１によって加圧させる働きも有する。
【００２８】
ＥＣＵ２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）およびＩ／Ｏ（Input/Output）インターフェース（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータで構成される。
ＥＣＵ２は、エンジン１に設けられたクランク角センサ３３によって検出されるエンジン１のクランク角度情報ＳｇＤｅｇから、燃料噴射弁６での燃料噴射タイミングを制御する。また、ＥＣＵ２は、前述した燃料温度センサ３５からの検出信号ＳｇＴｅｍｐ、燃料圧力センサ３７からの検出信号ＳｇＰなどの検出信号に応じてエンジン１の運転状態を判断し、電磁流量制御弁２１、電磁圧力制御弁２３、低圧ポンプＰ１を制御することによりコモンレール１３の圧力を制御するとともに、燃料噴射弁６を開閉動作させることにより燃料噴射量制御を実行する。
【００２９】
ＥＣＵ２では、その検出された燃料圧力に基づいて、コモンレール１３内の燃料圧力である燃料圧力Ｐｒａｉｌ及び燃料噴射弁６による燃料噴射によって生じる燃料圧力変動を導く。
なお、燃料圧力センサ３７は、各高圧配管１３ｂ−１〜１３ｂ−４にそれぞれ独立に設けられる形態を例示し、それぞれの燃料圧力センサ３７が独立に燃料圧力を検出することとしたが、少なくとも高圧配管１３ｂ−１〜１３ｂ−４のうちいずれか１箇所に設けた燃料圧力センサ３７が、コモンレール１３及び各高圧配管１３ｂ−１〜１３ｂ−４の燃料圧力を検出することも可能である。その際、ＥＣＵ２は、１つの燃料圧力センサ３７によって検出された検出信号から、コモンレール１３及び他の高圧配管１３ｂの燃料圧力を導く処理を行う。
【００３０】
以上に示した構成により、この燃料供給制御装置１０では、電磁流量制御弁２１により流量制御される高圧ポンプＰ２の運転状態、電磁圧力制御弁２３の開閉状態、および燃料噴射弁６の開閉状態により、コモンレール１３の燃料圧力Ｐｒａｉｌが所定の設定値Ｐｒａｉｌ＿ｍａｘを上限とする範囲内で制御される。
なお、図１で示される実線での接続は、燃料系の配管を示し、一点鎖線での接続は、電気信号による制御線での接続を示すものとする。また、燃料タンク１１内に低圧ポンプＰ１が設けられていることとしたが、低圧ポンプＰ１を燃料タンク１１の外に配置したものでも良い。
【００３１】
ここで、本実施形態の燃料供給制御装置１０における燃料の温度について説明する。コモンレール１３に供給される燃料は、高圧ポンプＰ２によって圧縮されることにより、コモンレール１３内の燃料温度が上昇する。また、電磁圧力制御弁２３を開放することによって、コモンレール１３内の燃料を燃料戻し路１４を介して燃料タンク１１に戻すことによって、コモンレール１３内に蓄圧された燃料の圧力に応じて燃料タンク１１内の燃料温度が上昇する。すなわち、コモンレール１３内の燃料の熱が燃料戻し路１４を介して燃料タンク１１に逃げることによって、燃料タンク１１内の燃料温度が上昇する。このコモンレール１３内の燃料を燃料戻し路１４を介して燃料タンク１１に戻したときの燃料タンク１１内の燃料の温度上昇ΔＴ［Ｋ］と、コモンレール１３内の燃料圧力との関係を示した式が、下式（１）である。
【００３２】
【数１】
2010190189.tif 000003
【００３３】
上式（１）において、Ｐ０［ＭＰａ］は、高圧ポンプＰ２によって圧縮された燃料がコモンレール１３に供給される前に燃料圧力センサ３７によって検出したコモンレール１３内の燃料圧力（以下、「圧縮前燃料圧力Ｐ０」という）を示す。また、Ｐ１［ＭＰａ］は、高圧ポンプＰ２によって圧縮された燃料がコモンレール１３に供給された後に燃料圧力センサ３７によって検出したコモンレール１３内の燃料圧力（以下、「圧縮後燃料圧力Ｐ１」という）を示す。
なお、圧縮前燃料圧力Ｐ０は、燃料噴射弁６によって燃料が噴射された後であり、かつ高圧ポンプＰ２によって圧縮された燃料がコモンレール１３に供給される前のコモンレール１３内の燃料圧力であってもよい。また、圧縮後燃料圧力Ｐ１は、高圧ポンプＰ２によって圧縮された燃料がコモンレール１３に供給された後であり、かつ燃料噴射弁６によって燃料が噴射される前のコモンレール１３内の燃料圧力であってもよい。
【００３４】
また、上式（１）において、Ｃ［ｋＪ／（ｋｇ・Ｋ）］は、コモンレール１３に供給される燃料の比熱（以下、「燃料比熱Ｃ」という）を示し、ρ［ｋｇ／ｍ３］は、コモンレール１３に供給される燃料の密度（以下、「燃料密度ρ」という）を示す。この燃料比熱Ｃと燃料密度ρは、燃料によって決まる一定の値であり、例えば、燃料が軽油である場合、燃料比熱Ｃは、下式（２）に示される値であり、燃料密度ρは、下式（３）に示される値である。
【００３５】
【数２】
2010190189.tif 000004
【００３６】
上式（２）において、ｄは、比重（以下、「燃料比重ｄ」という）を示し、例えば、軽油の温度が６０［°Ｆ］のときの比重は、下式（４）で示される値である。また、ｔ［°Ｆ］は、コモンレール１３に供給される燃料（軽油）の高圧ポンプＰ２によって圧縮される前の華氏温度（以下、「圧縮前燃料温度ｔ」という）を示し、摂氏温度［°Ｃ］とは、式（５）に示す関係にある。
【００３７】
【数３】
2010190189.tif 000005
【００３８】
次に、本実施形態の燃料供給制御装置１０において、上昇する燃料温度について説明する。図２は、本実施形態の燃料供給制御装置１０において、コモンレール１３内に蓄圧された燃料を電磁圧力制御弁２３を開弁（開放）して排出した際の燃料温度の例を示したグラフである。図２では、燃料温度センサ３５によって検出した燃料（軽油）の温度が３０［°Ｃ］（吸入軽油温度＝３０°Ｃ）である場合を例として、横軸をコモンレール１３内に蓄圧された燃料の開放前圧力、すなわち、圧縮後燃料圧力Ｐ１［ＭＰａ］とし、縦軸に電磁圧力制御弁２３を開放したときの排出側の開放後燃料温度Ｔ２［°Ｃ］、すなわち、燃料戻し路１４を介して燃料タンク１１に戻される燃料の温度（Ｔ２＝３０°Ｃ＋ΔＴ）を示している。
【００３９】
図２に示すように、コモンレール１３内に蓄圧された燃料の圧縮後燃料圧力Ｐ１が高いと、電磁圧力制御弁２３の排出側の開放後燃料温度Ｔ２も高くなっている。これは、圧縮後燃料圧力Ｐ１が高い場合は、電磁圧力制御弁２３を開放することによって低下する燃料圧力、すなわち、燃料圧力の差（Ｐ１−Ｐ０）が大きくなることにより、コモンレール１３から燃料戻し路１４を介して燃料タンク１１に逃げる熱量も大きくなるため、この逃げた熱量によって燃料タンク１１内の燃料温度が高温になっている。
【００４０】
上記に述べたとおり、燃料の温度上昇ΔＴ［Ｋ］は、コモンレール１３内の燃料の圧力と関係しており、コモンレール１３内の燃料の圧力を制御することによって、燃料戻し路１４を介して燃料タンク１１に戻される燃料の温度を予測し、管理することができる。
【００４１】
ここで、本実施形態の燃料供給制御装置１０において、コモンレール１３内に蓄圧する燃料圧力の制御は、下式（６）に基づいて算出した燃料圧力Ｐ［ＭＰａ］の圧力に圧縮された燃料をコモンレール１３に供給することによって行うことができる。
【００４２】
【数４】
2010190189.tif 000006
【００４３】
上式（６）において、Ｋ［ＭＰａ］は燃料の体積弾性率（以下、「体積弾性率Ｋ」という）、Ｖ［ｍ３］はコモンレール１３の容積（以下、「コモンレール容量Ｖ」という）、ＱＩＮ［ｍ３／ｓ］は電磁流量制御弁２１から供給する燃料の流量（以下、「燃料供給流量ＱＩＮ」という）、ＱＯＵＴ［ｍ３／ｓ］は電磁圧力制御弁２３を介して燃料戻し路１４に放出される燃料の流量（以下、「燃料放出流量ＱＯＵＴ」という）を示す。なお、上式（６）において、体積弾性率Ｋは、燃料によって決まる一定の値であり、コモンレール容量Ｖは、コモンレール１３の構成によって決まる一定の値である。
【００４４】
また、上式（６）における、燃料供給流量ＱＩＮは、ＥＣＵ２によって行われる電磁流量制御弁２１の駆動によってその値を制御することができる。また、燃料放出流量ＱＯＵＴは、ＥＣＵ２によって行われる電磁圧力制御弁２３の駆動によってその値を制御することができる。すなわち、上式（６）は、ＥＣＵ２が電磁流量制御弁２１と電磁圧力制御弁２３の駆動を制御することによって、コモンレール１３に蓄圧する燃料の圧力を制御することができることを表している。
【００４５】
上記に述べたとおり、電磁流量制御弁２１と電磁圧力制御弁２３の駆動することによって制御される燃料供給流量ＱＩＮと燃料放出流量ＱＯＵＴから、上式（６）に基づいてコモンレール１３に供給する燃料の燃料圧力Ｐを算出する。この算出した燃料圧力Ｐが上式（１）の燃料圧力の差（Ｐ１−Ｐ０）としてコモンレール１３に蓄圧され、その蓄圧された燃料を燃料戻し路１４を介して燃料タンク１１に戻すことによって、燃料タンク１１内の燃料は、上式（１）から算出される温度上昇ΔＴ分の温度が上昇する。このように、電磁流量制御弁２１と電磁圧力制御弁２３の駆動を制御することによって燃料タンク１１内の燃料温度を管理することができ、エンジン１の始動性を向上させることができる。
【００４６】
次に、本実施形態の燃料供給制御装置１０において、コモンレール１３内に蓄圧する燃料圧力の制御について説明する。図３は、燃料供給制御装置１０において燃料圧力を制御するＥＣＵ２の処理手順を示したフローチャートである。また、図４は、本実施形態の燃料供給制御装置１０の処理によって上昇する燃料タンク１１内の燃料温度の例を示したグラフである。図４では、横軸を始動時間ｔ［ｓｅｃ］、縦軸を燃料タンク１１内の燃料温度Ｔ［°Ｃ］として、エンジン１の始動を開始してからの燃料タンク１１内の燃料温度を、初期の燃料温度Ｔａから最初に目標とする燃料温度Ｔｂを経由して、最終的に目標とする燃料温度Ｔｃに上昇させる場合を示している。
【００４７】
なお、図４において、エンジン１が始動するときの燃料の温度を燃料温度Ｔｃ、エンジン１が始動するまでの目標の時間をタイミングｔｃとし、燃料温度が燃料温度Ｔｃを超えるとエンジン１が始動するものとする。
【００４８】
まず、ＥＣＵ２は、タイミングｔａ（始動時間ｔ＝“０”）でエンジン１の始動が要求される（例えば、エンジン１が搭載された車両の所有者によってエンジン１を始動するための動作が開始される）と、ステップＳ１００において、燃料温度センサ３５によって検出した燃料の温度、すなわち、初期の燃料温度Ｔａを読み込む。
【００４９】
続いて、ＥＣＵ２は、ステップＳ１１０において、読み込んだ燃料温度Ｔａが、最初に目標とする燃料温度Ｔｂ未満であるか否かを確認し、燃料温度Ｔａが燃料温度Ｔｂ未満である場合は、ステップＳ２００に進む。また、ステップＳ１１０において、読み込んだ燃料温度Ｔａが燃料温度Ｔｂ未満でない場合は、ステップＳ３００に進む。
【００５０】
ステップＳ１１０において燃料温度Ｔａが燃料温度Ｔｂ未満である場合、ＥＣＵ２は、ステップＳ２００において、燃料圧力センサ３７によって検出したコモンレール１３内の燃料圧力、すなわち、圧縮後燃料圧力Ｐ１を読み込む。
【００５１】
続いて、ＥＣＵ２は、ステップＳ２１０において、読み込んだ圧縮後燃料圧力Ｐ１が、燃料タンク１１内の燃料温度を上昇させるために必要な、予め定められた燃料圧力以上であるか否かを確認し、圧縮後燃料圧力Ｐ１が予め定められた燃料圧力以上である場合は、ステップＳ２２０において、電磁圧力制御弁２３を予め定められた駆動条件（例えば、電磁圧力制御弁２３を開放するための設定値を設定）で駆動（以下、「圧力所定駆動モードＭ−Ｐ１」という）する。このことにより、コモンレール１３内にすでに蓄えられていた燃料の圧力が排出され、コモンレール１３内の燃料圧力が低下する。この燃料圧力の差によって電磁圧力制御弁２３の排出側の燃料温度が上昇し、燃料戻し路１４を介して燃料タンク１１内の燃料温度が上昇する。
【００５２】
ステップＳ２１０において、圧縮後燃料圧力Ｐ１が予め定められた燃料圧力以上でない場合、ＥＣＵ２は、ステップＳ２２１において、電磁流量制御弁２１を予め定められた駆動条件（例えば、電磁流量制御弁２１が高圧ポンプＰ２に供給する燃料の流量を最大とするための設定値を設定）で駆動し、かつ、電磁圧力制御弁２３を予め定められた駆動条件（例えば、電磁圧力制御弁２３を開放するための設定値を設定）で駆動（以下、「流量圧力所定駆動モードＭ−ＦＰ１」という）する。このことにより、高圧ポンプＰ２から高圧の燃料がコモンレール１３に供給されて、コモンレール１３が蓄圧され、さらに、蓄圧されたコモンレール１３内の燃料の圧力が電磁圧力制御弁２３を介して排出される。このコモンレール１３への蓄圧と燃料圧力の排出によって、燃料戻し路１４を介して燃料タンク１１内の燃料温度が上昇する。
【００５３】
続いて、ＥＣＵ２は、ステップＳ２３０において、燃料温度センサ３５によって検出した燃料の温度、すなわち、図４におけるエンジン１の始動要求開始のタイミングｔａ（始動時間ｔ＝“０”）〜タイミングｔｂの区間の燃料温度（以下「燃料温度Ｔａ１」とする）を読み込み、ステップＳ２４０において、読み込んだ燃料温度Ｔａ１が、燃料温度Ｔｂ以上であるか否かを確認し、燃料温度Ｔａ１が燃料温度Ｔｂ以上である場合は、ステップＳ２５０に進む。また、ステップＳ２４０において、燃料温度Ｔａ１が燃料温度Ｔｂ以上でない場合は、ステップＳ２００に戻って、コモンレール１３内の燃料圧力の確認と、電磁圧力制御弁２３および電磁流量制御弁２１の駆動を継続する。
【００５４】
ステップＳ２４０において、燃料温度Ｔａ１が燃料温度Ｔｂ以上である場合、例えば、ステップＳ２３０で読み込んだ燃料温度Ｔａ１が図４のポイントＴｐ１である場合、ＥＣＵ２は、ステップＳ２５０において、電磁圧力制御弁２３および電磁流量制御弁２１の駆動条件を予め定められた初期（通常）の駆動条件（例えば、電磁圧力制御弁２３および電磁流量制御弁２１に対して初期の設定値を設定）による駆動に戻す。以下、ステップＳ２００〜ステップＳ２５０までの処理がＥＣＵ２により行われる区間、すなわち、図４に示したタイミングｔａ（始動時間ｔ＝“０”）〜タイミングｔｂの区間を制御弁所定駆動区間Ｍ１という。
【００５５】
ステップＳ１１０において、読み込んだ燃料温度Ｔａが燃料温度Ｔｂ未満でない場合、またはステップＳ２５０が完了した場合、ＥＣＵ２は、ステップＳ３００において、ステップＳ１００で読み込んだ燃料温度Ｔａ、またはステップＳ２３０で読み込んだ燃料温度Ｔａ１が、最終的に目標とする燃料温度Ｔｃ以上であるか否かを確認し、燃料温度Ｔａまたは燃料温度Ｔａ１が、燃料温度Ｔｃ以上である場合は、燃料圧力制御の処理を完了する。
【００５６】
ステップＳ３００において、燃料温度Ｔａまたは燃料温度Ｔａ１が、燃料温度Ｔｃ以上でない場合、ＥＣＵ２は、ステップＳ３１０において、燃料温度Ｔａまたは燃料温度Ｔａ１から、燃料温度Ｔｃまで燃料温度を上昇させるための目標温度勾配を設定する。
【００５７】
例えば、ステップＳ１００で読み込んだ燃料温度Ｔａ、またはステップＳ２３０で読み込んだ燃料温度Ｔａ１と、エンジン１の始動要求からの経過時間から、燃料温度と始動時間の関係が図４上のポイントＴｐ１のところに存在し、また、最終的に目標としているエンジン１が始動するときの燃料温度Ｔｃと、エンジン１が始動するまでの目標の時間であるタイミングｔｃとから、最終的に目標としている燃料温度と始動時間の関係が図４上のポイントＴｐ２に設定されているものとする。
このときにステップＳ３１０で設定される目標温度勾配は、現在のポイントＴｐ１と最終目標ポイントＴｐ２との差（燃料温度Ｔ、始動時間tのそれぞれの差）を算出して得られる、図４のグラフＢ１に示す温度上昇波形である。
なお、本発明においては、温度上昇波形（目標温度勾配）の算出方法や設定方法に関しての規定はしない。
【００５８】
続いて、ＥＣＵ２は、ステップＳ３２０において、設定した目標温度勾配（図４のグラフＢ１）に沿って燃料温度が上昇するように、高圧ポンプＰ２に供給する燃料の流量を制御する電磁流量制御弁２１の駆動条件と、コモンレール１３内の燃料圧力の排出を制御する電磁圧力制御弁２３の駆動条件とを決定し、電磁流量制御弁２１と電磁圧力制御弁２３とをそれぞれ駆動（以下、「流量圧力協調駆動モードＭ−ＦＰ２」という）する。
このステップＳ３２０における電磁流量制御弁２１と電磁圧力制御弁２３の駆動条件の決定方法は、まず、目標温度勾配と現在のポイントＴｐ１の燃料温度の差を算出し、その算出した燃料温度の差を上式（１）の温度上昇ΔＴとして燃料圧力の差（Ｐ１−Ｐ０）を算出する。そして、この算出した燃料圧力の差（Ｐ１−Ｐ０）を上式（６）の燃料圧力Ｐとして燃料供給流量ＱＩＮと燃料放出流量ＱＯＵＴを算出し、算出した燃料供給流量ＱＩＮと燃料放出流量ＱＯＵＴとに基づいて、電磁流量制御弁２１と電磁圧力制御弁２３の駆動条件を決定する。
このことにより、高圧ポンプＰ２によるコモンレール１３への蓄圧と、コモンレール１３内の燃料圧力の排出とが制御される。このコモンレール１３内の燃料圧力の制御によって、電磁圧力制御弁２３の排出側の燃料温度が上昇し、燃料戻し路１４を介して燃料タンク１１内の燃料温度が設定した目標温度勾配（図４のグラフＢ１）に沿って、例えば、図４のグラフＢ２に示すような軌跡をたどって上昇する。
【００５９】
続いて、ＥＣＵ２は、ステップＳ３３０において、燃料温度センサ３５によって検出した燃料の温度、すなわち、図４のタイミングｔｂ〜エンジン１が始動するまでの目標の時間であるタイミングｔｃの区間の燃料温度（以下「燃料温度Ｔｂ１」とする）を読み込み、ステップＳ３４０において、読み込んだ燃料温度Ｔｂ１が、燃料温度Ｔｃ以上であるか否かを確認し、燃料温度Ｔｂ１が燃料温度Ｔｃ以上でない場合は、ステップＳ３１０に戻って、燃料温度Ｔｂ１から、燃料温度Ｔｃまで燃料温度を上昇させるための目標温度勾配の設定と、電磁圧力制御弁２３および電磁流量制御弁２１による流量圧力協調駆動モードＭ−ＦＰ２を継続する。また、ステップＳ３４０において、燃料温度Ｔｂ１が燃料温度Ｔｃ以上である場合は、燃料圧力制御の処理を完了する。以下、ステップＳ３００〜ステップＳ２４０までの処理がＥＣＵ２により行われる区間、すなわち、図４に示したタイミングｔｂ〜タイミングｔｃの区間を制御弁協調駆動区間Ｍ２という。
【００６０】
上記に述べたとおり、エンジン１の始動が要求されたときの燃料温度に基づいて、燃料タンク１１内の燃料温度を上昇させるための制御モードを切り替えることができる。このことにより、予め定められたエンジン１が始動するまでの目標の時間であるタイミングｔｃの時間で、燃料タンク１１内の燃料温度をエンジン１が始動するときの燃料温度まで上昇させることができ、エンジン１の始動性を向上させることができる。
【００６１】
次に、本実施形態の燃料供給制御装置１０における制御モードの制御について説明する。制御弁所定駆動区間Ｍ１においては、燃料タンク１１内の燃料温度を早く上昇させるために、電磁圧力制御弁２３と電磁流量制御弁２１とを、例えば、開放することによって電磁圧力制御弁２３による減圧と、電磁流量制御弁２１を介して高圧ポンプＰ２に供給される燃料の流量が最大となる状態の駆動条件で駆動する。この制御弁所定駆動区間Ｍ１においては、燃料温度センサ３５によって検出した燃料の温度が、燃料温度Ｔｂ未満である場合に、燃料圧力センサ３７によって検出したコモンレール１３内の燃料圧力に応じて、圧力所定駆動モードＭ−Ｐ１、または流量圧力所定駆動モードＭ−ＦＰ１を切り替える。なお、圧力所定駆動モードＭ−Ｐ１および流量圧力所定駆動モードＭ−ＦＰ１における、電磁流量制御弁２１と電磁圧力制御弁２３との駆動条件は、予め定められた駆動条件で固定されており、制御モードの途中で電磁流量制御弁２１と電磁圧力制御弁２３との駆動が変更されることはない。
なお、本発明においては、電磁圧力制御弁２３と電磁流量制御弁２１とを駆動するための制御信号や、設定値に関しての規定はしない。
【００６２】
また、制御弁協調駆動区間Ｍ２においては、燃料タンク１１内の燃料温度を目標の燃料温度にするために、電磁圧力制御弁２３と電磁流量制御弁２１とをそれぞれ制御する駆動条件で駆動する。この制御弁協調駆動区間Ｍ２においては、電磁圧力制御弁２３を駆動して排出されたコモンレール１３内の燃料圧力を補填するために、電磁圧力制御弁２３の駆動に応じて電磁流量制御弁２１を駆動する流量圧力協調駆動モードＭ−ＦＰ２によってコモンレール１３内の燃料圧力を確保しながら、燃料タンク１１内の燃料温度を上昇させる。なお、流量圧力協調駆動モードＭ−ＦＰ２における、電磁流量制御弁２１と電磁圧力制御弁２３の駆動条件は、補填するコモンレール１３内の燃料圧力に応じて逐次変更される。
【００６３】
次に、本実施形態の燃料供給制御装置１０における流量圧力協調駆動モードＭ−ＦＰ２の処理ブロックについて説明する。図５は、燃料供給制御装置１０において流量圧力協調駆動モードＭ−ＦＰ２の処理を行うＥＣＵ２内の処理ブロックを示したブロック図である。
【００６４】
図５において、流量圧力協調駆動モードＭ−ＦＰ２に関するＥＣＵ２内の処理ブロックは、燃料温度算出部２０１、ＦＢ（フィードバック）制御部２０２、燃料圧力算出部２０３、ＦＢ（フィードバック）制御部２０４、圧力流量変換部２０５、弁制御部２０６、加算部２１１〜２１３、から構成される。
【００６５】
燃料温度算出部２０１は、燃料温度センサ３５からの検出信号ＳｇＴｅｍｐに基づいて、燃料タンク１１内の燃料の温度、すなわち、現在の実燃料温度を算出し、算出した燃料タンク１１内の実燃料温度の値を加算部２１１に出力する。
【００６６】
加算部２１１は、本実施形態の燃料供給制御装置１０において図示しない設定部によって予め設定されている、または図示しない設定記憶部に予め記憶されているエンジン１が始動するときの燃料の温度である燃料温度Ｔｃから、燃料温度算出部２０１が算出した実燃料温度を減算、すなわち、最終的に目標とする燃料温度Ｔｃと現在の燃料温度との差である要求燃料温度上昇値を算出し、ＦＢ制御部２０２に出力する。
【００６７】
ＦＢ制御部２０２は、本実施形態の燃料供給制御装置１０において図示しない設定部によって予め設定されている、または図示しない設定記憶部に予め記憶されているエンジン１が始動するまでの目標の時間であるタイミングｔｃと、図示しない時間計測部によって計測されたエンジン１の始動要求（タイミングｔａ）から現在までの経過時間とに基づいて、タイミングｔｃまでの残り時間を算出する。続いて、ＦＢ制御部２０２は、算出したタイミングｔｃまでの残り時間と加算部２１１から入力された要求燃料温度上昇値とに基づいて、図４のグラフＢ１に示すような目標温度勾配を算出する。続いて、ＦＢ制御部２０２は、算出した目標温度勾配に基づいて、上式（１）によって燃料温度を上昇させるために必要な要求燃料圧力値（上式（１）における燃料圧力の差（Ｐ１−Ｐ０））を算出し、圧力流量変換部２０５および弁制御部２０６に出力する。
【００６８】
圧力流量変換部２０５は、ＦＢ制御部２０２から入力された要求燃料圧力値が電磁圧力制御弁２３を駆動したときにコモンレール１３から排出される燃料圧力、すなわち、コモンレール１３内の燃料圧力が減圧される燃料圧力値であるものとして、電磁圧力制御弁２３を介して燃料戻し路１４に放出される燃料の流量を算出する。この算出された燃料の流量は、コモンレール１３において減圧される燃料圧力を補填するために必要な燃料の流量値（以下、「補填流量値」という）でもある。圧力流量変換部２０５は、算出した補填流量値を加算部２１３に出力する。この補填流量値は、例えば、下式（７）に基づいて算出することができる。
【００６９】
【数５】
2010190189.tif 000007
【００７０】
上式（７）において、Ｐ［ＭＰａ］は要求燃料圧力値、Ｋ［ＭＰａ］は体積弾性率、Ｖ［ｍ３］はコモンレール容量、Ｑ［ｍ３／ｓ］は電磁圧力制御弁２３を介して燃料戻し路１４に放出される燃料の流量を示す。なお、上式（７）において、体積弾性率Ｋとコモンレール容量Ｖは、上式（６）同様に一定の値である。なお、本発明においては、補填流量値の詳細な算出方法に関しては規定しない。
【００７１】
燃料圧力算出部２０３は、燃料圧力センサ３７からの検出信号ＳｇＰに基づいて、コモンレール１３内の燃料圧力、すなわち、現在の実燃料圧力（圧縮前燃料圧力Ｐ０および圧縮後燃料圧力Ｐ１）を算出し、算出したコモンレール１３内の実燃料圧力の値を加算部２１２に出力する。
【００７２】
加算部２１２は、本実施形態の燃料供給制御装置１０において図示しない設定部によって予め設定されている、または図示しない設定記憶部に予め記憶されているコモンレール１３の目標燃料圧力から、燃料圧力算出部２０３が算出した実燃料圧力を減算、すなわち、目標とするコモンレール１３内の燃料圧力と現在の燃料圧力との差であり、コモンレール１３の燃料圧力を目標燃料圧力にするために供給する供給燃料圧力値を算出し、ＦＢ制御部２０４に出力する。
【００７３】
ＦＢ制御部２０４は、加算部２１２から入力された供給燃料圧力値に基づいて、コモンレール１３内の燃料圧力を目標燃料圧力にするために必要な、電磁流量制御弁２１を介して高圧ポンプＰ２に供給する燃料の流量値である目標流量値を算出し、算出した目標流量値を加算部２１３に出力する。この目標流量値は、例えば、下式（８）に基づいて算出することができる。
【００７４】
【数６】
2010190189.tif 000008
【００７５】
上式（８）において、Ｑ［ｍ３／ｓ］は目標流量値、Ｃは流量係数、Ａ［ｍ２］は電磁流量制御弁２１の開口面積、Ｐ［ＭＰａ］は供給燃料圧力値、ρ［ｋｇ／ｍ３］は燃料の密度、ｔ［ｓｅｃ］は電磁流量制御弁２１の開口時間を示す。なお、本発明においては、目標流量値Ｑの詳細な算出方法に関しては規定しない。
【００７６】
加算部２１３は、ＦＢ制御部２０４から入力された目標流量値と、圧力流量変換部２０５から入力された補填流量値とを加算し、加算した流量値を、コモンレール１３内の燃料圧力を目標燃料圧力にするために電磁流量制御弁２１を介して高圧ポンプＰ２に供給すべき燃料の流量値である新たな目標流量値（以下、「要求流量値」という）として、弁制御部２０６に出力する。すなわち、加算部２１３においては、上式（６）の燃料供給流量ＱＩＮを目標流量値とした場合、事前に目標流量値に補填流量値を加算することによって、電磁圧力制御弁２３を介して燃料戻し路１４に放出される燃料放出流量ＱＯＵＴを補填している。
【００７７】
弁制御部２０６は、ＦＢ制御部２０２から入力された要求燃料圧力値に基づいて電磁圧力制御弁２３の駆動条件を決定し、また、加算部２１３から入力された要求流量値に基づいて、電磁流量制御弁２１の駆動条件を決定し、決定した駆動条件に基づいて、電磁流量制御弁２１と電磁圧力制御弁２３とをそれぞれ駆動するための弁制御信号を電磁圧力制御弁２３と電磁流量制御弁２１とに出力する。
【００７８】
この弁制御部２０６から電磁圧力制御弁２３に出力される弁制御信号は、例えば、電磁圧力制御弁２３の開弁と閉弁を制御するパルス信号であり、このパルス信号のデューティー比（信号の“Ｈ”レベル幅と、“Ｌ”レベル幅の比）を変更することによって、電磁圧力制御弁２３の開弁と閉弁を制御する。このことによって、電磁圧力制御弁２３の開弁と閉弁に応じてコモンレール１３内の燃料圧力が排出され、燃料戻し路１４を介して燃料タンク１１内の燃料温度が上昇する。
なお、本発明においては、電磁圧力制御弁２３に出力される弁制御信号に関しての規定はしない。
【００７９】
また、この弁制御部２０６から電磁流量制御弁２１に出力される弁制御信号は、例えば、電磁流量制御弁２１の開弁と閉弁を制御することによって、高圧ポンプＰ２に供給する燃料の流量を制御する場合は、電磁流量制御弁２１の開弁と閉弁を制御するパルス信号であり、このパルス信号のデューティー比（信号の“Ｈ”レベル幅と、“Ｌ”レベル幅の比）を変更することによって、電磁流量制御弁２１の開弁と閉弁を制御する。また、例えば、電磁流量制御弁２１の絞り（例えば、電磁流量制御弁２１の開弁面積）を制御することによって、高圧ポンプＰ２に供給する燃料の流量を制御する場合は、電磁流量制御弁２１に設定する設定値を変更する。このことによって、電磁流量制御弁２１によって制御された量の燃料が高圧ポンプＰ２に供給され、高圧ポンプＰ２によって圧縮される。そして、高圧ポンプＰ２によって圧縮された高圧の燃料がコモンレール１３に供給されることによって、燃料タンク１１内の燃料温度を上昇させるために排出された燃料圧力が補填される。
なお、本発明においては、電磁流量制御弁２１に出力される弁制御信号に関しての規定はしない。
【００８０】
上記に述べたとおり、流量圧力協調駆動モードＭ−ＦＰ２においては、電磁圧力制御弁２３から排出される燃料圧力を電磁流量制御弁２１から供給する燃料の流量によって補填することによって、ＦＢ制御部２０２が算出した目標温度勾配に沿って燃料タンク１１内の燃料の温度を上昇させることができる。
【００８１】
上記に述べたとおり、本実施形態によれば、エンジン１の始動が要求されたときの燃料温度に基づいて、燃料温度を上昇させるための制御モードを切り替えることができる。
このことにより、燃料タンク１１内の燃料の温度がどのような温度であっても、予め定められたエンジン１が始動するまでの目標の時間であるタイミングｔｃの時間で、燃料タンク１１内の燃料温度をエンジン１の始動に必要な温度まで上昇させ、エンジン１の始動性を向上させることが可能となる。
【００８２】
また、初期の燃料温度に応じた制御モードで燃料タンク１１内の燃料温度を早く上昇（圧力所定駆動モードＭ−Ｐ１または流量圧力所定駆動モードＭ−ＦＰ１）させ、燃料タンク１１内の燃料温度が予め定められた最終的に目標とする燃料温度Ｔｃを超えないように制御する（流量圧力協調駆動モードＭ−ＦＰ２）ことができるので、常に同じ制御モードで制御する場合に発生する問題を回避することが可能となる。
例えば、流量圧力所定駆動モードＭ−ＦＰ１のみで制御した場合において、初期の燃料温度が高かったときには、最終的に目標とする燃料温度Ｔｃを超えてしまうという問題を回避することができる。
また、例えば、圧力所定駆動モードＭ−Ｐ１のみで制御した場合において、初期のコモンレール１３内の燃料圧力が低かったときには、最終的に目標とする燃料温度Ｔｃに到達する前にコモンレール１３内の燃料圧力が、燃料噴射弁６によってエンジン１内に燃料を噴射するのに必要な燃料圧力以下になってしまうという問題を回避することができる。
また、例えば、流量圧力協調駆動モードＭ−ＦＰ２のみで制御した場合において、初期の燃料温度が低かったときには、エンジン１が始動するまでの目標の時間であるタイミングｔｃを超えてしまうという問題を回避することができる。
【００８３】
なお、本実施形態では、流量圧力協調駆動モードＭ−ＦＰ２において、常に目標温度勾配を算出し、算出した目標温度勾配に応じて電磁流量制御弁２１と電磁圧力制御弁２３との駆動条件を逐次変更する場合について説明したが、目標温度勾配の算出を常に行わずに、例えば、予め定められた時間の間隔や予め定められた燃料温度検出の回数毎に目標温度勾配を算出する処理に変更することによって、ＥＣＵ２の処理の負荷を軽減することが可能となる。この場合、例えば、図３におけるステップＳ３４０からステップＳ３１０に戻る処理経路の途中に、予め定められた時間が経過したか否かを判断する処理を追加し、この追加した判断処理によって、予め定められた時間が経過したと判断された場合は、ステップＳ３１０に戻り、予め定められた時間が経過していないと判断された場合は、ステップＳ３３０に戻るように変更することで対応することができる。
【００８４】
また、本実施形態においては、エンジン１を始動する場合について説明したが、エンジン１の運転中においても燃料温度センサ３５によって検出した燃料の温度と、燃料圧力センサ３７によって検出したコモンレール１３内の燃料圧力とに応じて、本実施形態の制御モードによって電磁流量制御弁２１と電磁圧力制御弁２３とを駆動することが可能である。このことによって、エンジン１が運転中であってもコモンレール内の燃料の圧力を一定に保ちながら、燃料タンク１１内の燃料の温度を上昇させることができる。
また、この場合は、予め定められた時間の間隔で本実施形態の制御モードによる制御を行うことによって、ＥＣＵ２の処理の負荷を軽減することができる。
なお、エンジン１の運転中に燃料タンク１１内の燃料の温度を上昇させる制御を行う場合、コモンレール１３において減圧される燃料圧力を補填するために圧力流量変換部２０５によって算出する補填流量値は、エンジン１の運転中に燃料噴射弁６が燃料を噴射することによって減圧されるコモンレール１３の燃料圧力も考慮する必要がある。
【００８５】
なお、本実施形態においては、燃料温度センサ３５によって検出する燃料温度と、燃料圧力センサ３７によって検出するコモンレール１３内の燃料圧力の検出タイミングに関しての説明をしていない。実際に燃料温度を上昇させるための電磁流量制御弁２１と電磁圧力制御弁２３の駆動は、燃料噴射弁６毎に異なる検出タイミングで制御することが必要であるが、本発明においては、燃料温度センサ３５によって検出する燃料温度と、燃料圧力センサ３７によって検出するコモンレール１３内の燃料圧力の検出タイミングに関しては規定しない。
【００８６】
また、本発明によるコモンレール１３内の燃料圧力の検出は、それぞれの高圧配管１３ｂ−１〜１３ｂ−４に設けられた燃料圧力センサ３７を使用せず、コモンレール１３内の全体の燃料圧力を検出することによっても可能である。
【００８７】
また、本発明によるＥＣＵ２の処理の負荷を軽減するために、それぞれの高圧配管１３ｂ−１〜１３ｂ−４に設けられた燃料圧力センサ３７−１〜３７−４を使用せず、例えば、燃料圧力センサ３７−１によって検出した高圧配管１３ｂ−１の燃料圧力の値を用いて電磁流量制御弁２１と電磁圧力制御弁２３とを駆動することも可能である。
【００８８】
なお、本実施形態では、燃料噴射弁６の数を４個、コモンレール１３の数を１個として説明しているが、それぞれ４個と１個に制限されるものではなく、エンジン１の構成によってその数量は任意に設定することができる。
なお、エンジン１はディーゼルエンジンであることとして説明したが、この燃料供給制御装置１０はガソリンエンジンに対する適応も可能である。
【００８９】
なお、発明は、船外機のような船舶推進機用の内燃機関を含む、様々な産業用の内燃機関に適用することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１  エンジン（内燃機関）
２  ＥＣＵ（燃料温度上昇制御手段）
６，６−１，６−２，６−３，６−４  燃料噴射弁（燃料噴射手段）
１０  燃料供給制御装置
１１  燃料タンク
１３  コモンレール（燃料蓄圧手段）
Ｐ２  高圧ポンプ（圧力ポンプ）
２１  電磁流量制御弁（第２の燃料制御弁）
２３  電磁圧力制御弁（第１の燃料制御弁）
３５  燃料温度センサ（燃料温度検出手段）
３７，３７−１，３７−２，３７−３，３７−４  燃料圧力センサ（燃料圧力検出手段）
Ｐ０，Ｐ１，圧縮後燃料圧力（燃料の圧力）
Ｔａ  燃料温度（燃料の温度）
Ｔｂ  燃料温度（第１の目標値）
Ｔｃ  燃料温度（第２の目標値）
Ｍ−ＦＰ１  流量圧力所定駆動モード（第１の制御モード）
Ｍ−Ｐ１  圧力所定駆動モード（第２の制御モード）
Ｍ−ＦＰ２  流量圧力協調駆動モード（第３の制御モード）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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